无人机专用氢气瓶内胆
技术领域
本实用新型涉及高压储气瓶技术领域，具体涉及一种无人机专用的氢气储气瓶内胆。
背景技术
随着无人机技术的深入发展，无人机的运用逐渐成熟并开始进入越来越多的领域。因此，对无人机的续航能力的要求也越来越高。
现在的无人机基本上都使用燃料电池进行供电。而燃料电池中，决定电池续航能力的关键，在于为燃料电池提供燃料存储的高压储气瓶。高压储气瓶的形状和结构，直接制约了高压储气瓶对燃料气体的存储能力，进而制约燃料电池通过燃烧燃料气体而为无人机提供的电能的多少，制约无人机的续航能力。
因为氢气具有质量轻和无污染的特性，氢气为目前无人机燃料电池最常用的燃料气体，氢气瓶也成为无人机专用的高压储气瓶。
现有的无人机专用氢气瓶，包括采用铝板冲拔成型、前后端分别成型有前封头和后封头、用于储存氢气的铝制内胆，设于所述前封头处的瓶口，以及采用碳纤维-环氧体系复合材料通过环向、纵向和螺旋方式交叉重叠缠绕于所述铝制内胆外壁上的强度层。而其中，内胆的形状和结构，对于整个氢气瓶的存储能力影响非常大。现在的氢气瓶内胆，前封头和后封头之间的主体部分为直径均等的圆筒结构，整个内胆的形状结构比较固定，内胆很难再进行形状和结构上的改进，使得内胆的氢气储存能力问题仍然没有较好的解决方法。
综上，现在急需提出一种新的内胆结构，使无人机专用氢气瓶内胆的单位重量的氢气存储密度增加。
实用新型内容
本实用新型意在提供一种无人机专用氢气瓶内胆，以解决现有氢气瓶内胆因为结构限制无法提高单位重量氢气存储密度的问题。
为解决以上问题，提供如下方案：
无人机专用氢气瓶内胆，包括瓶口端封头、尾塞端封头和内胆筒体；所述瓶口端封头包括瓶口端以及与瓶口端连接的瓶口端曲面；所述尾塞端封头包括尾塞端和与尾塞端连接拉深成型的尾塞端曲面；所述内胆筒体的两端分别与瓶口端曲面和尾塞端曲面的端部连接；所述内胆筒体的两端对称设置；所述尾塞端曲面和所述瓶口端曲面的壁厚均大于所述内胆筒体的壁厚。
本方案的优点在于：
瓶口端曲面的壁厚即是常说的瓶口端封头的壁厚，尾塞端曲面的壁厚即是常说的尾塞端封头的壁厚，内胆结构中，瓶口端封头、尾塞端封头与内胆筒体的壁厚有所不同，尾塞端曲面和瓶口端曲面的壁厚大于内胆筒体的壁厚，通过减薄内胆筒体能够达到整个内胆的减重，使内胆轻量化。使在满足无人机气瓶装机需求的前提下，能够使气瓶内胆提高单位重量中氢气存储密度。
进一步，所述尾塞端曲面和所述瓶口端曲面的壁厚相同。
使整个内胆的结构对称。
进一步，所述尾塞端曲面和瓶口端曲面的壁厚在1.5毫米以上。
相比与内胆筒体，尾塞端曲面和瓶口端曲面因为其形状限制，壁厚要更厚一些，尾塞端曲面和瓶口端曲面的壁厚在1.5毫米以上，能够在保证装机要求的前提下尽可能降低内胆的重量。
进一步，所述尾塞端曲面和瓶口端曲面的壁厚为2毫米。
相比于市面上内胆在2毫米以上的壁厚，本方案能够将尾塞端曲面和瓶口端曲面的壁厚做到2毫米，能够达到轻量化目的。
进一步，所述内胆筒体的壁厚中间薄两端厚，所述内胆筒体的平均壁厚小于等于1.5毫米。
平均壁厚，指各个部分壁厚的平均值。内胆筒体由两端到中间逐渐减薄，通过局部减薄来减轻整个内胆的重量。内胆筒体的平均壁厚在1.5毫米以下，通过减薄内胆筒体的中间部分，来达到整个内胆的减重目的。
进一步，所述内胆筒体的壁厚可减薄至1.2毫米。
在内胆筒体中，其中最薄的壁厚可以达到1.2毫米，相比于现在大多数最小只能做到1.5毫米厚度的储气瓶，本方案中的气瓶进一步对内胆筒体进行了减薄，能够做到轻量化，更加方便使搭载在无人机上进行使用。
进一步，所述内胆筒体的周向壁厚一致。
内胆筒体沿着其长度方向，壁厚虽然有在逐渐变化，但是周向位置上，壁厚是一样的，避免圆周方向上壁厚不一致而导致某个方向受力不均的情况发生。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：内胆筒体11、尾塞端封头21、尾塞端211、瓶口端封头22、瓶口端221、第一直径R1、第二直径R2、第一轴长D1、第二轴长D2、封头深度H1、第二深度H2、第三深度H3。
实施例一
实施例一基本如附图1所示：无人机专用氢气瓶内胆，包括近似半球面的尾塞端封头21、瓶口端封头22和连接在尾塞端封头21和瓶口端封头22之间的内胆筒体11。
尾塞端封头21的中心位置处焊接有向外伸出的尾塞端211。尾塞端211与内胆筒体11同轴，尾塞端211朝向外侧的方向上开有连接口，通过连接口能够使尾塞端211与其他固定结构连接，方便对整个内胆的固定。
瓶口端封头22的中心位置处连通有向外伸出的管状瓶口端221。瓶口端221与内胆筒体11和尾塞端211同轴。
内胆筒体11轴线的中心点O为整个内胆的重心，内胆筒体11以过中心点O并垂直于轴线的横截面为分界面，如图1所示，分界面两侧的内胆筒体11的形状大小都相对于分界面对称。其中，内胆筒体11可以近似分为至少四个圆筒状的结构，把与封头部分(包括瓶口端封头22和尾塞端封头21)连接的圆筒结构称为第二圆筒，其长度为第二深度H2，与第二圆筒连接的圆筒结构称为第三圆筒，其长度为第三深度H3，第二圆筒和第三圆筒相对于分界面对称连接有相同的圆筒结构，即尾塞端封头21、第二圆筒、第三圆筒、第三圆筒、第二圆筒和瓶口端封头22依次连接形成了内胆。封头(包括瓶口端封头22和尾塞端封头21)到内胆筒体之间的分别连接有瓶口端曲面和尾塞端曲面，瓶口端曲面和尾塞端曲面自身两个端部的距离相同，且分别称为前封头深度和后封头深度，两个封头深度都为H1。2*(H1+H2+H3)＝D1，D1为内胆筒体11除去瓶口端221部分的轴线长度，称之为第一轴长D1。
内胆筒体部分的内部平均直径为第一直径R1，内胆筒体部分的外部平均直径为第二直径R2，则内胆筒体部分的平均厚度为(R2-R1)/2≤1.5mm。
其中，第三圆筒的平均厚度(即H3长度内的内胆筒体壁平均厚度)要小于第二圆筒的平均厚度(即H2长度内的内胆筒体壁平均厚度)。其中，第三圆筒的壁厚最薄可以做到1.2mm。相比于现在氢气瓶内胆的壁厚通常在1.5mm以上，本方案生产出来的氢气瓶内胆质量变得更轻，有效容积更大，即单位重量储氢密度更高，本实施例中的单位重量储氢密度全部在7.8％以上。
内胆筒体11的瓶口端封头22和尾塞端封头21外表面端部之间的距离为第二轴长D2，内胆筒体11瓶口端封头22和尾塞端封头21的平均厚度为(D2-D1)/2。(D2-D1)/2≥1.5mm。
瓶口端封头22和尾塞端封头21距离第二圆筒的距离与即封头深度H1，为了使无人机储气瓶能够在相同有效容积的前提下，做到质量最轻，在制作内胆筒体11时，使H1/R1≤0.3，当H1/R1＝0.3时，内胆筒体11在容纳相同质量氢气的情况下，整个气瓶最轻。
内胆结构中，通过限定前封头深度与第一直径之间的关系，限定整个内胆为大直径的椭圆结构。使在满足无人机气瓶装机需求的前提下，能够使气瓶内胆尽可能容纳更多的氢气，提高单位重量中氢气存储密度。
瓶口端封头除了瓶口端以外，在瓶口端和内胆筒体之间一体成型连接有瓶口端曲面，瓶口端曲面分别与瓶口端部和内胆筒体端部连接，从内胆筒体端部逐渐向瓶口端处弯曲聚拢。分别与瓶口端曲面连接的瓶口端部到内胆筒体端部之间的距离，就是瓶口端曲面两个端部之间的距离，就是所谓的前封头深度。同样的，尾塞端封头包括尾塞端以及尾塞端曲面；尾塞端曲面连接在尾塞端和内胆筒体彼此靠近的端部之间，尾塞端和内胆筒体之间的距离，就是尾塞端曲面两个端部之间的距离，就是所谓的后封头深度。尾塞端曲面从内胆筒体的连接处到尾塞端逐渐聚拢。
内胆筒体的平均半径为第一直径，第一直径的长度直接决定着内胆筒体的横截面大小，直接决定着内胆能够容纳氢气的有效容积。前封头深度和后封头深度都小于第一直径，说明瓶口端曲面和尾塞端曲面的弯曲度非常大，整个内胆中瓶口端封头和尾塞端封头占用的空间较少，更多的是内胆筒体，这样能够有效增加内胆的有效容积。
前封头深度和后封头深度相等，限定了内胆的结构为左右对称的结构，前封头深度小于第一直径，则说明后封头深度小于第一直径，使整个内胆是内胆筒体较大的一个结构，更加有利于增加内胆的气体容纳能力。
以上说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
